组织工程是医学科学中一个相对较新但发展迅速的领域。非编码RNA(ncRNA) 是不编码蛋白质的功能性RNA 分子，它们可以调节细胞的行为、改变组织的生物学环境。虽然以对ncRNA 作为治疗靶点尚未进入临床实践，但ncRNA 在组织工程中的应用已经吸引了越来越多的关注，而且对ncRNA 的调节作用和释放方法的深入探讨可以促进其在组织工程中的应用。本文简要介绍了ncRNA 在神经、皮肤、肝脏、血管和肌肉的调控作用和可能的释放方法及其潜在的治疗应用价值。
膝关节骨性关节炎(OA) 是世界上常见的关节炎，其发病率年上升。不断上涨的治疗费用给患者带来了经济负担。膝关节OA 治疗的两个早期干预目标是减轻膝关节的疼痛和关节软骨的损害。目前用于治疗膝关节OA 的方法虽取得了一定疗效，但仍没有种方法可达到全膝关节置换术(TKA) 的治疗效果TKA 主要应用于治疗末期膝关节OA，其缺点是有手术侵入性和手术费用昂贵。因而，应该重视创新性的再生术，以推迟甚至消除患者对TKA 的需求一些基于生物材料和细胞的疗法目前正处于发展阶段，并已在临床前和临床研究方面取得了初步进展单独或联合应用先进的生物材料和干细胞治疗膝关节OA 可减轻疼痛，使损害的关节软骨再生。在此综述中，我们讨论了膝关节OA 疼痛和软骨损害的发病机制，并探讨了该病的新治疗策略及其局限
软骨缺损难以自行修复，组织工程是实现软骨再生的理想途径。目前，组织工程软骨主要有两类用途：一是用于骨科或关节外科，修复关节表面或半月板部位的软骨缺损，实现关节运动功能的重建；二是用于整形或头颈外科，修复耳廓、气管、睑板、鼻、喉等具有特殊形态及功能的软骨缺损。不同应用目标的组织工程软骨，其构建方法和所面临的挑战，以及临床转化进程均会有很大差别。本文旨在针对上述两大应用目标，结合我们团队在研究过程中所建立的观点及积累的经验，对组织工程软骨目前的主要研究进展和所面临的挑战，以及未来的发展方向做一简要总结。
细胞外基质(ECM) 的刚性和纳米拓扑结构影响生物体发育及生理和病理进程因此，这些生物物理特征被用于调节细胞黏附铺展至增殖、分化的各种细胞行为。描述细胞行为的生物物理调节对合理设计新型生物材料植入物和医疗装置十分关键已有学者就基质刚和纳米拓扑结构特征对细胞行为的影响分别进行了综述，然，刚和纳米拓扑结构与细胞行为的交织影响尚未有人总结。此次，我们首次综述了基质刚性和纳米拓扑结构对细胞行为的影响，然后聚焦于生物物理信号从整合素到细胞核的细胞内传，并试图将细胞行为的细胞外调节与基质的生物物理学特征联系在起最后，我们讨论了在剖析细胞行为的生物物理调节和将基质的刚和纳米拓扑结构生物力学特转化到组织工程和再生医学时存在的挑战
干细胞归巢，即间充质干细胞定向趋化募集至损伤处，对体内骨再生起重要作用。本文以人纤连蛋白片段III1-C(FF III1-C) 及纤连蛋白类似物的肽序列Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys 作为趋化因子，分别共价结合至掺镁羟基磷灰石中，用于研究模拟肽序列接枝的掺镁羟基磷灰石对间充质细胞归巢的调控作用。用于检测间充质干细胞活力的MTT 法初步研究发现释放趋化信号的掺镁羟基磷灰石可有效促进干细胞迁移。
研究宿主–胃肠道微生物的相互作用已经成为管理人类健康和疾病的关键组成部分。微生理系统的发展正在为研究人员提供前所未有的对于这种复杂关系的获取和理解。这些系统结合了微型工程、微流体和细胞培养的优点，来创建人类肠道中普遍存在的环境条件。在这里我们提出的HuMiX(人类微生物交联对话) 平台，是一个利用这种多学科方法提供具有代表性的人体胃肠道的体外模型系统，用于研究宿主–微生物分子的相互作用。我们总结了使用该平台获得的概念验证结果，强调其对于大大增强我们对宿主–微生物相互作用了解的潜力，且其可能对药物、食品和营养以及医疗保健行业产生的巨大影响。同时讨论了这些技术面临的一些关键问题和挑战。
方法学创新一直是微生物组学研究的核心驱动力。我们认为在未来五到十年，微生物组的方法学体系在研究理念与技术平台方面将发生三大变革：①从监测菌群'结构'变化向监测菌群'功能/状态'变化的变革；②从细胞'群体'分析精度向细胞'个体'分析精度的转变；③从'数据分析'向'数据科学'的跨越。在这里我们针对实现上述三大方法学变革需要克服的关键科学或技术挑战，重点介绍了部分中国微生物组分析方法学研究团队及其国际合作伙伴的最新工作进展。我们相信中国微生物组计划应把握住当前这一重要机遇，通过在微生物组分析方法学前沿开展富有雄心、远见、创意与竞争力的交叉合作研究，为国际微生物组计划贡献一系列'中国制造'的新方法、新工具和新仪器。
数以万亿计的微生物寄生于人体表面和体内，并与人类起演变多种环境因素可影响胃肠道微生的平衡，这些改变与人体健康和疾病密切相关本文重点关注人体微生与宿主之间的相互作用，总体概括微生物在人体基本生命过程中以及主要疾病中起的作用，如感染性疾病肝脏疾病胃肠道肿瘤、代谢疾病呼吸系统疾病精神或心理疾病和自身免疫疾病等。我们还综述了微生物研究相关术的重要进展，如DNA 测序、代谢组学和基于计算生物信息学的蛋白质组学目前对人类微生态的研究已经更加复杂和全面建议研究应更多关注–宿主微生物的相互作用和因果关系，这有助于我们更好地了解肠道微生物在人类健康和疾病中的作用，并为临床实践提供新的治疗靶点和方法。
人类微生态是寄居在人体中的微生物聚集体，且主要存在于胃肠道(GIT) 中。肠道微生态随着人体发育而演化，并在人类健康和疾病中起着重要作用。近年来，由于微生态会影响宿主代谢、生理学和免疫系统发育，而且微生态紊乱可能导致许多疾病，其越来越受到人们的关注。肠道微生态可能与恶性肿瘤有一定联系，如胃癌和结直肠癌；也可能与其他一些疾病有关，如非酒精性脂肪肝(NAFLD)、被称为工业化世界'生活方式疾病'的肥胖和糖尿病、冠心病以及中枢神经系统紊乱。虽然分子技术革命为我们更准确地研究肠道微生态提供了必要的工具，但是我们需要更精确地阐明其与某些人类疾病病理变化的关系，明确微生态在不同疾病中的作用是新的治疗策略发展的基础。本文概述了肠道微生态对人类健康的重要影响以及调整肠道菌群结构的潜在用途，如菌群移植用于治疗耐药艰难梭菌(C. difficile) 的感染。通过微生态干预调整肠道区域以改善人类健康的概念虽刚刚兴起，但其治疗意义显著。因此，抑制有害菌、促进有益菌可能会保护人类健康，并且这些努力将为探索发展更加合理的治疗方案打下基础。
结直肠癌是由遗传突变、表观遗传改变、慢性炎症、饮食和生活方式等多因素引起的多阶段疾病。最新研究表明，肠道菌群是结直肠癌发展过程中的重要参与者。肠道菌群稳态的失调，可通过诱发炎症、调控宿主防御、氧化应激和改变细菌代谢产物等机制促进结直肠癌的发生发展。值得注意的是，肠道横、纵截面上不同解剖部位的驻留菌群有所不同。根据细菌在肠道中定植部位的不同，可将其划分为4 种类型：肠腔共生菌、肠黏膜驻留菌、上皮驻留菌和淋巴组织驻留菌。由于结肠共生细菌的易位与结直肠癌的发展密切相关，结直肠癌相关细菌可有望成为用于结直肠癌诊断的非侵入且准确性高的新型生物标志物。本文旨在总结和概述肠道不同解剖部位中的肠道菌群在结直肠癌发生发展中的作用。
第二次世界大战之后，IgE 依赖性过敏性疾病的发生呈稳步上升趋势，在人类发展史上，这种现象是很罕见的。许多大规模横断面研究、纵向队列研究及基础实验性研究均指出，在生活方式及生活环境的重大演变过程中人类的一些与过敏相关的'保护性因素'正逐渐消失。其中被广泛认可的观念是：肠道微生态在免疫调节方面扮演着重要角色。本文综述了暴露在不同微生物组成的农场环境对过敏性疾病的保护作用。此外，传统生活环境中的微生物如何促进儿童免疫系统的正常发育，以及此种相互作用在现代生活方式下的不可逆性缺失同样被阐明。'农场效应'的保护作用主要包括：母亲怀孕期间或婴儿期接触动物、谷仓、马厩，饮用未加工的牛奶和其他奶制品。除农场环境中的微生物总量之外，微生物的生物多样性似乎对于这种保护也至关重要，这可能归因于农场环境对机体肠道菌群生物多样性的贡献。过敏性疾病专科医生和儿科医生临床应用传统益生菌(如乳杆菌和双岐杆菌)对过敏性疾病的预防作用并未达到满意的预期效果。小鼠呼吸道过敏性疾病模型研究表明，牛棚中存在着对过敏性疾病起重要预防作用的微生物，如鲁氏不动杆菌(A.lwoffii) F78、乳酸乳球菌(L. lactis) G121 和松鼠葡萄球菌(S.sciuri)W620。然而，在对农场环境的卓有成效的研究基础上，研发新一代益生菌仍需要微生物学家、免疫学家和生物工程师以及儿科医生、过敏性疾病专科医生、临床试验专家和伦理委员会之间的密切合作。
一个多世纪以前，科学家们就首次发现了肿瘤区域中细菌的存在。但是，微生物在肿瘤发生中的作用近年来才被认识到。近几十年来，与肠道菌群失调相关的疾病代表了全世界最严重的一些公共卫生问题。大量的流行病学研究表明，肠道菌群与某些常见肿瘤密切相关。然而，肠道菌群与肿瘤相关联的具体分子机制仍不明确。研究表明，肠道菌群的改变有助于确定肝癌、酒精相关肝病、非酒精性脂肪肝和肝硬化的发生和发展。鉴于益生菌是一种可通过调节免疫系统促进人类健康的药物，其可能会为肝细胞癌(HCC) 和非酒精性脂肪肝的治疗提供新方向。本文总结了肠道菌群在肿瘤及肝病中的研究进展，综述了肠道菌群与肿瘤和肝病之间的关系。此外，考虑到细菌内稳态的重要性，我们也对益生菌进行了概述，旨在为相关疾病的治疗提供指导。
肠道和口腔菌群是影响类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, 简称类风关) 发生、发展的重要因素。近年来的研究表明益生菌可改善实验性大鼠关节炎，但益生菌辅助治疗类风关的临床疗效尚未定论。本研究旨在对益生菌辅助治疗类风关的研究报告进行荟萃分析，为益生菌辅助治疗类风关提供临床证据。我们将符合随机对照临床试验标准的文献报告纳入荟萃分析内容，分益生菌辅助治疗组(治疗组) 和非益生菌辅助治疗组(对照组) 进行比较，两者均使用缓解风湿病情药物(DMARDs)。采用Review Manager 5.3.3 对6 个随机对照临床试验报告共246 例患者进行荟萃分析，结果表明，治疗组与对照组在关节炎病情缓解指数ACR20 和DAS28 评分方面的差异无显著意义，但益生菌辅助治疗能显著降低C 反应蛋白、致炎性细胞因子肿瘤坏死因子–α 和白介素–1β 的表达，同时使IL-10的表达上升。通过对益生菌治疗类风关的综合作用进行系统评估，我们发现益生菌辅助治疗类风关是有益的。但是，目前缺乏高质量的临床试验报告，需要开展更多的多中心、大样本、双盲、随机对照临床试验。
本文介绍了高速动车组的生命周期——设计、制造、测试、运营和维护阶段，以及各种平台，包括列车控制与监视系统(TCMS) 开发平台、测试和验证平台、动车组(EMU) 驾驶仿真平台及远程数据传输和维护平台。所有平台构成了EMU 全寿命周期系统并绑定在一起。每个平台都有利于EMU 全寿命周期管理且成为EMU 全寿命周期管理的重要组成部分。
我们之前的研究显示玉米醇溶蛋白具有良好的生物相容性和机械特性。由玉米醇溶蛋白多孔支架制成的第一个产品——一种可吸收的骨替代物，已经通过了国家食品药品监督管理总局医疗器械的生物学评价(ISO 10993)。然而，作为一种三类医疗器械，在其进入市场前需要进行质量监控，这些监控包括原材料的质量监控、灭菌方法的选择和生物相容性的评价。在本文中，我们通过氨基酸分析(AAA) 和十二烷基硫酸钠–聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE) 研究了四种玉米醇溶蛋白，来监控其组成和纯度，以控制原材料的质量。我们用SDS-PAGE 研究了三种灭菌方式对玉米醇溶蛋白多孔支架的影响，并比较了在不同γ 射线剂量下SDS-PAGE 图谱的变化。我们发现在剂量20~30 kGy 范围内，γ 射线灭菌过程中玉米醇溶蛋白的肽链没有发生断裂或聚合，这表明γ 射线灭菌对于玉米醇溶蛋白多孔支架是适用的。对于细胞相容性，我们发现使用MTT 实验和CCK-8 实验来评估玉米醇溶蛋白膜上细胞的增殖是有区别的，由于在CCK-8 实验中背景的吸光度差异较小，我们认为CCK-8 实验更为适合。
基于观测和第五次耦合模式比较计划(CMIP5) 模式的模拟结果，本文对全球、半球、半球陆地及海洋尺度的年平均地面气温异常在过去一百多年及两个代表性浓度路径(RCPs) 情景下的多年代际变化及趋势进行了评估分析。根据模式对全球平均地面气温异常的时间变率、长期趋势、多年代际变化及趋势的模拟能力，筛选出15 个模式进行分析。观测结果表明，北半球陆地、北半球海洋和南半球海洋平均地面气温异常与全球平均地面气温异常具有相似的多年代际变化特征：在1900—1944 年及1971—2000 年呈现增暖趋势，并在1945—1970 年和2001—2013 年呈现增暖停滞甚至变冷趋势。模式能够基本再现以上观测特征。然而，与以上变化不同的是，南半球陆地的平均地面气温在1945—1970 年呈现增暖趋势，并且模式不能很好模拟该特征。对于近期的增暖停滞阶段(2001—2013 年)，BCC-CSM1-1-m 模式、CMCC-CM 模式、GFDL-ESM2M 模式及NorESM1-ME模式在RCP4.5 和RCP8.5 情景下预估的全球及半球尺度的地面气温异常趋势值最接近观测值，表明它们具有较好的预估能力。由于这四个模式在地面气温异常的多年代际趋势上具有较好的模拟及预估性能，故选择它们来预估2006—2099 年的地面气温异常在全球及半球尺度上的变化特征。结果显示在RCP4.5(RCP8.5) 情景下，所选四个模式集合平均的全球、北半球及南半球年平均地面气温异常趋势值分别为0.17(0.29)、0.22(0.36) 及0.11(0.23) °C•decade–1，其趋势值明显小于未经过模式筛选的CMIP5 模式集合的结果。
大坝对洪水的削弱作用和大坝面对洪水时的风险是本文讨论的两个主题。中国成功和高效地进行了大坝建设，正在引领世界上该领域的发展。本文致力于研究其他国家的相关经验、从数个世纪以来的事故中获得的教训以及新的解决方案。按照坝高、库容、筑坝材料和泄洪数据对洪水灾害进行分析，结果表明，多数重大事故发生于库容超过10 hm3的土石坝。新的解决方案对大坝安全和防洪来说都具有良好的前景。